Exercícios Listas Pilhas Filas

Disciplina: Estrutura de Dados
Prof.: Marcos Portnoi
Exercícios 3 – Listas Estáticas, Encadeadas, Pilhas, Filas
OBS: Nos problemas a seguir, é interessante a construção de uma biblioteca em C para implementar o Tipo
Abstrato de Dados (TAD) Lista Linear e suas operações clássicas.
PARTE 1 – Listas Lineares com Alocação Estática
1- Implemente um algoritmo que retira um elemento da posição pos1 e coloca na pos2. Use os algoritmos de
inserção e remoção definidos anteriormente (chame as funções implementadas no TAD Lista).
2- Os sistemas operacionais e outros aplicativos normalmente registram em arquivo as atividades relevantes
dos usuários. Esta relevância é especificada pelo administrador. Por exemplo, um arquivo do tipo log, em
formato texto, pode ter registrado todos os nomes de usuários que efetuaram login em um período, a data
do login, o horário do login e o horário do logout. Este arquivo pode ser examinado em busca de atividades
suspeitas. Escreva um programa para auxiliar o administrador nesta tarefa.
Considere a existência de um arquivo fictício login.log, onde estão armazenados, em cada
linha, nome (login) do usuário, data de login, horário de login e horário de logout.
Construir as estruturas de dados apropriadas para conter os dados.
Ler o arquivo e preencher uma lista estática.
Implementar as seguintes funções para o usuário, que serão mostradas em um menu:
1. mostraUsuarios: visualizar na tela todos os nomes que aparecem no arquivo,
desprezando repetições de nomes de login.
2. mostraAposHora: visualizar na tela todos os nomes que efetuaram login após um
horário indicado pelo administrador.
3. mostraAcessoUsuario: visualiza todos os acesso feitos por um determinado nome
indicado pelo administrador.
3- Implemente uma nova função de inserção em lista seqüencial de forma que ela insira NrCopias cópias de
um certo dado a partir de uma posição Pos.
void InsereNC(TipoLista *Lista, TipoItem Item, Apontador Pos, int NrCopias);
4- Implemente uma nova função de remoção em lista seqüencial de forma que ela remova de uma só vez Qte
elementos a partir de uma posição Pos.
void RemoveNC(TipoLista *Lista, Apontador Pos, int Qte);
5- Escreva o código das seguintes operações adicionais para o TAD Lista Linear (supondo a implementação
feita através de um vetor):
Verificar se uma Lista L1 está ordenada (em ordem crescente ou decrescente)
Copiar uma Lista L1 para uma outra L2. Use necessariamente a função insere.
Copiar uma Lista L1 para uma Lista L2 eliminando elementos repetidos. Use a função insere.
Inverter uma lista L1
Intercalar L1 com L2 gerando L3 sem elementos repetidos (considere L1 e L2 ordenadas)
A partir de L1 e L2, gere L4 considerando os elementos repetidos em ambas as listas (considere L1 e L2
ordenadas)
6- Construa uma função que recebe como parâmetros uma Lista L1 e um valor x e que retire os primeiros x da
lista L1, inserindo-os no fim de L1. Use as funções de inserção e remoção já implementados. Suponha que a
lista está inicialmente preenchida. É proibido o uso de uma lista auxiliar.
7- Uma lista com alocação encadeada pode ser implementada de maneira estática utilizando-se um vetor
como mostrado abaixo. A grande vantagem deste tipo de implementação é que ela evita movimentos
durante inserção e remoção de elementos da lista. Implemente as operações de remoção e inserção para
esta estrutura de lista.
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const int N=100; {no máximo de elementos}
const int nil=0; {valor 0 indica fim da
lista}
typedef struct {
int chave;
int prox;
} Telem;
Typedef struct {
Telem A[N];
int Primeiro,Ultimo;
int Disponivel;
} Lista;
PARTE 2 – Listas Encadeadas com Alocação Dinâmica
4
x3 9
x1 7
x2 2
x4 0
Insere x5
4
x3 9
x5 0
x1 7
x2 2
x4 3
8- Escreva uma função que receba como parâmetro uma lista encadeada contendo apenas valores 0 e 1 e
que retorne as posições inicial e final da maior seqüência S de elementos 0 dentro da lista.
Ex: Lista={0,1,1,0,0,0,1,0} pini = 4 e pfim = 6 S={0,0,0}
Obs: No caso de empate em tamanho, a primeira ocorrência de S é a que deve ser retornada.
9- Construa um algoritmo que retira um elemento da posição pos1 e coloca na pos2.
10- Considere uma lista simplesmente encadeada L1 representando uma seqüência de caracteres. Construa
uma função para imprimir a seqüência de caracteres da lista L1 na ordem inversa (não é permitido o uso de
listas auxiliares).
Ex: Para a lista L1={A,E,I,O,U}, a função deve imprimir “UOIEA”.
11- Repita a questão 4 considerando agora que a lista linear foi implementada através de vetores.
12- Para a lista duplamente encadeada representada pela figura a seguir, escreva:
nó-cabeça
(a) A estrutura de dados para implementar esta lista.
x 1 x 2 x 3 x N
(b) A função TipoItem *Locate(TipoLista L, int P) que retorna o apontador para o item na P-ésima
posição de L. Retorne NULL se a lista tiver menos que P elementos.
(c) A função void InsereP(TipoLista *L, TipoItem E, int P) que insere o item E na posição P da
lista L. Use a função Locate(L,P) neste procedimento. Retorne erro se a lista tiver menos que P 1 itens.
(d) A função TipoItem RemovaP(TipoLista *L, int P) que remove e retorne o item na P-ésima posição
da lista L. Use a função Locate(L,P) neste procedimento. Retorne erro se a lista tiver menos que P itens.
13- Escreva os algoritmos de inserção e remoção de um elemento para uma lista duplamente encadeada. Use
uma função TipoItem *Busca_Dup_Ord(TipoLista L, TipoChave x) que retorna um ponteiro para o nó
com chave igual a x na lista L.
14- Considere duas listas simplesmente encadeada de números inteiros L1 e L2
(a) Crie uma lista L3 que seja a união sem repetição de L1 e L2
(b) Crie uma lista L4 que seja a intersecção dos elementos que estão em L1
PARTE 3 – Pilhas e Filas
15- Escreva um programa para verificar se uma expressão matemática tem os parênteses agrupados de forma
correta, isto é: (1) se o número de parênteses à esquerda e à direita são iguais e; (2) se todo parêntese
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aberto é seguido posteriormente por um fechamento de parêntese. (ver Capítulo 2 do Livro do
Tenembaum).
Ex1: As expressões ((A+B) ou A+B( violam a condição 1
Ex2: As expressões )A+B( – C ou (A+B)) – (C + D violam a condição 2
16- Escreva um algoritmo para determinar se uma string de caracteres de entrada é da forma xCy, onde x é
uma string consistindo das letras A e B e y é o inverso de x, isto é se x = ABABBA (use uma pilha para
resolver o problema).
17- Mostre como uma pilha pode ser implementada utilizando duas filas. Analise o tempo das operações de
empilhar (PUSH) e desempilhar (POP).
18- Deque (ou fila de duas pontas) é uma estrutura de dados que consiste de uma lista na qual as seguintes
operaçõoes são permitidas:
(a) Empilha(A) Insere o elemento A no início da deque.
(b) Desempilha() Remove o elemento que está no início da deque.
(c) Inject(A) Insere o elemento A no final da deque.
(d) Eject() Remove o elemento que está no final da deque.
Crie uma estrutura de dados adequada e implemente as operações acima.
19- Considere o seguinte conjunto de números 1234 e as seguintes operações:
(a) inserir o no. 1 em uma pilha;
(b) inserir o 2 na pilha;
(c) retirar o 2 da pilha;
(d) inserir o 3 na pilha;
(e) inserir o 4 na pilha;
(f) retirar o 4 da pilha;.
(g) retirar o 3 da pilha;
(h) retirar o 1 da pilha.
A seqüência de saídas do procedimento acima é 2431. Considere agora a seqüência 123456.
a) Podemos obter as seqüências 325641 e 154623 utilizando um processo semelhante ao do
exemplo anterior?
b) Se I e R representam respectivamente inserção e remoção da pilha, o exemplo acima pode ser
descrito como IIRIIRRR. Se possível descreva as seqüências do item (a) em termos de I e R.
c) Qual seria uma regra simples para anlisar se uma sequ^encia de I's e R's é valida?
d) Interprete a seguinte proposição: Existe uma permutação p1p2 ... pn dos números 1234...n
usando uma pilha se e somente se não existem índices i < j < k tal que pj < pk < pi.
20- Duas pilhas podem ser implementadas em um único array A da seguinte forma: A primeira pilha
cresce a partir do início do array para direita e a segunda cresce a partir do final do array para a
esquerda, ou seja, as pilhas crescem uma em direção a outra. Escreva os seguintes procedimentos:
(a) Empilha(A,i) insere o elemento A na pilha i = 1,2.
(b) Desempilha(i) retorna o elemento que está no topo da pilha i = 1,2.
Existe um problema com este tipo de implementação. Qual é?
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Referências:
1- SZWARCFITER, J.L.; MARKENZON, L. Estruturas de Dados e Seus Algoritmos. Editora
LTC, 1998.
2- TENENBAUM, A.M.; LANGSAM Y.; AUGENSTEIN,M.A. - Estruturas de Dados em C -
Prentice-Hall, 1993.
3- Lista do Prof Luis Gustavo Nonato (ICMC-USP, São Carlos), SCE5763, 2000.
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